第一章 热力学第一定律练习题

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一、判断题（说法对否）：

1． 1． 当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状

态发生

变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。 2． 2． 体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中， 当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。 3． 3． 在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，

该系统的状态完全确定。

4．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。

5．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。

6．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W的

值一般也不相同。

7．因QP = ΔH，QV = ΔU，所以QP 与QV 都是状态函数。 8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

9．对于一定量的理想气体，当温度一定时热力学能与焓的值一定，

其差值也一定。

10．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。

若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。 11．1mol，80.1℃、101.325kPa的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa

的气态苯。已知该过程的焓变为30.87kJ，所以此过程的Q = 30.87kJ。 12．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH = ∑CP,mdT。

13．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，

由于dT = 0，dp = 0，故可得ΔH = 0。

14．因Qp = ΔH，QV = ΔU，所以Qp - QV = ΔH - ΔU = Δ(pV) = -W。 15．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，

环境也会复原。

16．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。

17．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。 18．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。 19．1mol理想气体经绝热不可逆过程由p1、V1变到p2、V2，则系统所做的功为。

20．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。 21．(?U/?V)T = 0 的气体一定是理想气体。

22．因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以(?U/?p)V = 0，(?U/?V)p = 0。 23．若规定温度T时，处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零，那么该

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温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。

24．已知CO2在298.15K时的时

和0℃到1000℃的热容Cp,m，则CO2在1000K

的标准摩尔生成焓为(1000K) = (298.15K) + ∫Cp,mdT 。

25．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环 = 100kPa)

绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。

26．当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力学能一定减少。

27．在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Qp = 0。 28．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，WR = ΔU = nCV,mΔT，

WIr = ΔU = nCV,mΔT，所以WR = WIr 。

二、单选题：

1． 1． 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电 极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是： (A) 绝热箱中所有物质 ； (B) 两个铜电极 ； (C) 蓄电池和铜电极 ； (D) CuSO4水溶液 。

2．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：

(A) T，p，V，Q ； (B) m，Vm，Cp，?V ； (C) T，p，V，n ； (D) T，p，U，W 。

3．x为状态函数，下列表述中不正确的是：

(A) (A) dx 为全微分 ； (B) 当状态确定，x的值确定 ；

(C) ?x = ∫dx 的积分与路经无关，只与始终态有关； (D) 当体系状态变化，x值一定变化 。

4．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是： (A) 体系处于一定的状态，具有一定的内能 ；

(B) 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值 ； (C) 状态发生变化，内能也一定跟着变化 ； (D) 对应于一个内能值，可以有多个状态 。

5. 5. 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续

膨胀所做的体积功：

(A) W > 0 ； (B) W = 0 ； (C) W < 0 ； (D) 无法计算 。

6．在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么： (A) (A) Q > 0，W > 0，?U > 0 ； (B) (B) Q = 0，W = 0，?U < 0 ；

(C) (C) Q = 0，W = 0，?U = 0 ； (D) Q < 0，W > 0，?U < 0 。

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7．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：

(A) Q ； (B) Q + W ； (C) W (当 Q = 0 时) ； (D) Q (当 W = 0 时) 。

8．下述说法中，哪一种不正确：

(A) 焓是体系能与环境进行交换的能量 ；

(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 ； (C) 焓是体系状态函数 ；

(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 。

9．在等压下，进行一个反应 ，若?rHm > 0，则该反应一定是： (A) 吸热反应 ； (B) 放热反应 ； (C) 温度升高 ； (D) 无法确定。

10．一定量的单原子理想气体，从 A 态变化到 B 态，变化过程不知道，

但若 A 态与 B 态两点的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出： (A) 气体膨胀所做的功 ； (B) 气体内能的变化 ； (C) 气体分子的质量 ； (D) 热容的大小 。

11．某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种，在298K时由 5dm3 绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K，则容器中的气体是：

(A) O2 ； (B) CO2 ； (C) NH3 ； (D) Ar 。

12．下述说法中，哪一种正确：

(A) (A) 热容C不是状态函数 ； (B) (B) 热容C与途径无关 ；

(C) (C) 恒压热容Cp不是状态函数 ； (D) 恒容热容CV不是状态函数 。

13．热力学第一定律仅适用于什么途径：

(A) (A) 同一过程的任何途径 ； (B) (B) 同一过程的可逆途径 ；

(C) (C) 同一过程的不可逆途径 ； (D) 不同过程的任何途径 。

14．如图所示，QA→B→C = a (J)、WA→B→C = b (J)、 QC→A = c (J) ，那么 WA→C等于多少：

(A) (A) a - b + c ； (B) (B) -(a + b + c) ；

(C) (C) a + b - c ； (D) a + b + c 。

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15．如图所示，理想气体由状态1变化到状态2，则该过程的： (A) (A) T2 < T1 ，W < 0，Q < 0 ； (B) (B) T2 > T1 ，W < 0，Q > 0 ；

(C) (C) T2 < T1 ，W > 0，Q < 0 ； (D) T2 > T1 ，W > 0，Q > 0 。

16．非理想气体的节流膨胀过程中，下列哪一种描述是正确的： (A) (A) Q = 0，?H = 0，?p < 0 ； (B) (B) Q = 0，?H < 0，?p < 0 ；

(C) (C) Q > 0，?H = 0，?p < 0 ； (D) Q < 0，?H = 0，?p < 0 。

17．一种实际气体，其状态为 pVm = RT + αp(α < 0)，

该气体经节流膨胀后：

(A) 温度升高 ； (B) 温度下降 ；

(C) 温度不变 ； (D) 不能确定温度如何变化 。

18．1 mol H2(为理想气体)由始态298K、p5dm3，

那么终态温度T2 与内能变化?U分别是：

(A) 562K，0 kJ ； (B) 275K，-5.49 kJ ； (C) 275K，5.49kJ ； (D) 562K，5.49 kJ 。

19．n mol理想气体由同一始态出发，分别经 (1)等温可逆；

(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态，以H1和H2 分别表示(1)和(2)过程终态的焓值，则：

(A) H1 > H2 ； (B) H1 < H2 ；

(C) H1 = H2 ； (D) 上述三者都对。

20．如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若

B、C在同一条绝热线上，那么?UAB与?UAC的关系是： (A) ?UAB > ?UAC ； (B) ?UAB < ?UAC ；

(C) ?UAB = ?UAC ； (D) 无法比较两者大小。

21．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发，分别经恒温可逆压缩(T)、 绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较： (A) WT > Wi ； (B) WT < Wi ； (C) WT = Wi ； (D) 无确定关系。

22．一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，A→B 为等温过程，B→C等压过程，C→A为绝热过程，那么 曲边梯形ACca的面积表示的功等于：

(A) B→C的内能变化 ； (B) A→B的内能变化 ； (C) C→A的内能变化 ； (D) C→B的内能变化 。

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23．范德华气体绝热向真空膨胀后，气体的温度将： (A) 不变 ； (B) 升高 ；

(C) 降低 ； (D) 不能确定 。

24．某气体的状态方程服从p(Vm - b) = RT，其中b为常数，则 为：(A) 大于零 ； (B) 小于零 ； (C) 等于零 ； (D) 不能确定 。

25．反应 C(石墨) + ?O2CO(g)，?H(298K) < 0，若将此反应放 于一个恒容绝热容器中进行，则体系：

(A) (A) ?T < 0，?U < 0，?H < 0 ； (B) (B) ?T > 0，?U = 0，?H > 0 ；

(C) (C) ?T > 0，?U > 0，?H > 0 ； (D) ?T > 0，?U = 0，?H = 0 。

26．已知反应，的等压反应热分别为?H1与?H2，那么

的?H3与它们的关系是：

(A) ?H3 = ?H1 + ?H2 ； (B) ?H3 = ?H1 - ?H2 ； (C) ?H3 = ?H2 - ?H1 ； (D) ?H3 = 2?H1 - ?H2 。 27．反应C(金钢石) + ?O2的热效应为，问此值为： (A) CO(g) 的生成热 ； (B) C(金钢石)的燃烧热； (C) 碳的燃烧热 ； (D) 全不是 。

28．下列各式中，不能称为基尔霍夫定律公式的是：

(A) ； (B) ；

(C) ； (D) 。

29．计算“反应热效应”时，为了简化运算，常假定反应热效应与温度无关，

其实质是：

(A) (A) 状态函数之值与历史无关 ； (B) (B) 物质的热容与状态无关 ；

(C) (C) 物质的热容与温度无关 ； (D) 反应前后体系的热容不变 。

30．如图某循环过程：A→B是绝热不可逆过程；

B→C是绝热可逆过程；C→A是恒温可逆过程， 问在C→A过程中体系与环境交换的热QC-A： (A) (A) QC-A > 0 ； (B) (B) QC-A < 0 ； (C) (C) QC-A = 0 ； (D) (D) 不能确定 。

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